淺談裝載機的噪聲與控制措施
隨著工程機械行業的迅速發展,特別是國內工程機械產品對歐美地區出口量的逐年增長,社會發展和用戶群對于工程機械產品的舒適性和振動噪聲控制的要求越來越嚴格。從技術上來說,機械產品的一切噪聲源于振動,振動還能夠引起某些部件的早期疲勞損壞,從而降低產品的使用壽命;過高的噪聲還會使駕駛員迅速疲勞,從而對工程機械產品行駛安全性構成威脅。所以噪聲控制,關系到工程機械產品的耐久性和安全性。下面以裝載機為例,簡要的探討工程機械產品的噪聲與控制,僅供大家參考。
載裝機噪聲的種類及來源
裝載機噪聲產生的主要因素從結構上分主要有以下幾種:
1.柴油發動機(主要是燃燒過程及進排氣機構噪聲),
2.動力傳動系噪聲(即各傳動部件的連接配合引起的噪聲),
3.液壓系統噪聲(即缸、泵、閥及液壓管路中液流引起的噪聲),
4.電器設備噪聲(冷卻風扇噪聲、空調設備噪聲),
5.車架及工作裝置噪聲(如車架、工作裝置及附件的安裝間隙不合理引起的工作過程中的噪聲)。
6.相關實驗研究表明,其中發動機噪聲占裝載機全部噪聲的三分之二以上,包括進、排氣噪聲和機體噪聲(如發動機振動,配氣機構的運動,進、排氣門開關等引起的噪聲)。因此發動機的減振、降噪成為裝載機噪聲控制的關鍵。
裝載機噪聲的控制
根據裝載機噪聲產生和傳播的分析,控制噪聲主要從三方面實施:一是對噪聲聲源的控制,二是對噪聲傳播途徑的控制,三是對噪聲接受者的保護。其中對噪聲源的控制是最根本、最直接的措施,但是對噪聲源難以進行控制時,就需要在噪聲的傳播途徑中采取措施,例如吸聲、隔聲、消聲、減振及隔振等措施。
1發動機振動與噪聲的控制
降低發動機噪聲是裝載機噪聲控制的重點,發動機是產生振動和噪聲的根源,發動機的噪聲是由柴油燃燒,配氣機構、齒輪室及活塞連桿機構的敲擊噪聲等合成的。
在發動機與車架之間采用彈性元件連接,對發動機支撐系統采取有效的減振措施,都可以相應地抵消發動機振動噪聲。
降低發動機噪聲首先就要設計發動機過程中提高機體的結構剛度,采用嚴密的配合間隙。另外,給發動機涂阻尼材料也是一個有效的辦法。阻尼材料能降低各個零件的傳振能力,增加了零件的隔振能力。
進、排氣噪聲也是發動機的主要噪聲源之一,并且隨發動機轉速的提高而增強。目前作為裝載機動力的柴油機有非增壓式和增壓式兩種。增壓式柴油機的進氣噪聲主要來自增壓器的壓氣機。有效的方法是采用進氣消聲器。將其與空氣濾清器結合起來(即在空濾器上增設共振腔和吸聲材料,)就成為最有效的進氣消聲器,消聲量最多可超過20dBA。優化設計性能良好的消聲器,同樣是降低發動機排氣系統噪聲的重要手段之一。
2傳動系噪聲的控制
裝載機傳動系噪聲來源于變速箱齒輪副嚙合引起的振動和傳動軸旋轉振動。一般采取的措施是:一是選用低噪音變速器,二是發動機與變速箱及后橋主減速器等部件與底盤用橡膠減震墊進行柔性連接,從而達到隔振的目的;三是控制轉動軸的平衡度,降低扭轉振動。
3控制裝載機噪聲的其他措施
對裝載機液壓系統(即缸、泵、閥)和電器設備(冷卻風扇、空調)配套零件進行優化選用,對裝載機車架、工作裝置及附件的制造、安裝間隙進行嚴格控制,可以一定程度實行對裝載機噪聲的控制;另外,裝載機駕駛室室內及發動機罩內壁進行軟化裝飾,在駕駛室頂棚及內壁間使用吸聲材料,都能有效地降低裝載機噪聲。
產品發展的要求與建議
工程機械產品的振動、噪聲的控制與研究是一個綜合性的課題,是我們開發高檔次產品根本的技術要求。噪聲控制,也關系到產品的耐久性和安全性。振動、噪聲和舒適性是工程機械產品密切相關的三個方面,既要減小振動,降低噪聲,又要提高乘坐舒適性,保證產品的經濟性,使噪聲控制在標準范圍之內。
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